第五章化工生产中的重要非金属元素 测试题 (含解析)高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

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名称 第五章化工生产中的重要非金属元素 测试题 (含解析)高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-18 21:10:36

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第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1.下列物质的性质、用途正确且具有对应关系的是
A.不燃烧也不支持燃烧,可用作防火材料
B.石墨具有导电性,可用于制铅笔芯
C.浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥
D.明矾溶液呈酸性,可用于净水
2.下列说法正确的是
A.工业上将氯气通入饱和石灰水中来制备漂白粉
B.高温下焦炭与二氧化硅反应来制取粗硅
C.工业上可将钠与四氯化钛溶液反应来制取钛
D.接触法制硫酸工艺中,在吸收塔内用水来吸收三氧化硫
3.下列溶液中①碳酸钠溶液 ②氢氟酸 ③氢氧化钠溶液 ④氯化钠溶液,可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是
A.①③ B.②③ C.①②③ D.②④
4.近年来开发的新型无机非金属材料种类众多、应用广泛。下列说法错误的是
A.高纯硅可用来制作芯片和硅太阳能电池
B.二氧化硅可用来生产光导纤维和玻璃
C.新型陶瓷氮化硅()可用作耐高温结构材料
D.富勒烯、石墨烯都是有机化合物
5.下列关于实验室中试剂的保存或使用的说法错误的是
A.浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
B.取用金属钠时用镊子夹取,剩余钠块不能放回原试剂瓶
C.保存FeSO4溶液时加入少量铁粉并密封
D.稀硫酸、酸性KMnO4溶液沾到皮肤上,立即用大量清水冲洗
6.下列有关物质的性质与应用说法正确的是 ( )
A.过氧化钠有强氧化性,可用作漂白剂。
B.KSCN溶液与Fe3+反应生成血红色沉淀,常用于检验Fe3+
C.大气中二氧化氮达到一定浓度时有毒,常用排水法收集
D.明矾与水反应生成Al(OH)3胶体,可用于水的杀菌消毒
7.汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是
A.反应中NO为氧化剂,为氧化产物
B.NO和必须在催化剂表面才能反应
C.汽车尾气的主要污染成分包括CO、和
D.转化过程的总化学方程式为
8.通常状况下,NH3是具有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化成液氨,且它极易溶于水形成氨水,工业上常用氨气制备硝酸。下列关于氨气和硝酸的说法正确的是
A.浓硝酸应存放于棕色瓶内
B.氨气分子中存在离子键
C.液氨是混合物
D.实验室可用浓硝酸和铁制取氢气
9.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.稀HNO3(aq)NO2(g) B.NO(g)N2(g)
C.N2(g)NO2(g) D.NH3(g)(NH4)2SO4(aq)
10.人们常用空气污染指数API(Air Pollution Index)来表示空气的质量。某地区各种污染指数分别为:二氧化硫95,二氧化氮48,可吸入颗粒物55。则该地区的空气污染指数为
A.48 B.55 C.95 D.198
11.如图所示装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有氧化性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH溶液不反应
D 溴水 溶液褪色 SO2有漂白性
A.A B.B C.C D.D
12.某化学兴趣小组用如图所示装置制取,并进行相关性质实验。
下列说法错误的是
A.大试管中发生的反应为:
B.品红试纸褪色,说明具有漂白性
C.蓝色石蕊试纸先变红后变白
D.球形干燥管的作用是防止倒吸
13.向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2,有白色沉淀生成,过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时,无明显现象,由此得出的正确结论是
A.白色沉淀是FeSO3
B.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
C.白色沉淀是BaSO4
D.FeCl3已全部被SO2氧化成FeCl2
14.用硫酸亚铁溶液除去烟气中的,主要物质的转化如图,下列说法不正确的是
A.最终转化为
B.过程I中,作氧化剂
C.过程II中,发生反应:
D.硫酸亚铁溶液吸收后,所得的溶液呈碱性
15.短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,且只有一种金属元素。其中X与W处于同一主族,Z元素焰色反应为黄色。Z与W、W与Q的原子序数之差均为3。五种元素原子的最外层电子数之和为21,下列说法不正确的是
A.W的单质可与Z的最高价氧化物的水化物发生置换反应
B.自然界中W的储量丰富,高纯度的W是将太阳能转化为电能的材料
C.Q有多种氧化物,其+4价的氧化物可用作自来水消毒剂
D.单质的熔点和硬度:X>W,且它们熔化时克服的化学键类型相同
二、填空题
16.(1)滑石是一种硅酸盐矿物,其化学式为,用氧化物的形式表示为__________。
(2)除去下列物质中所含杂质(括号内为杂质),写出除去杂质的试剂。
①_____________
②_____________
③______________
④___________
⑤_____________
17.氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式,主要有以下2种方式:


(1)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定,主要有3种途径。如上①称为大气固氮,②称为生物固氮,还有1种是工业固氮,其反应的化学方程式是_______。
(2)写出氮循环①中的化学方程式_______。
(3)用方程式描述氮循环②中溶于水呈碱性的原因_______。
(4)写出的检验方法_______。
18.回答下列问题
(1)在O2、H2S、SO2、CO、CO2、HI、HCl、NH3中,不可以用浓硫酸作干燥剂的有_______;
(2)把一定量的蔗糖放在小烧杯中,在蔗糖上滴加几滴水,再加入一定量的浓硫酸,会发现浓硫酸周围的蔗糖逐渐变黑,同时烧杯外壁很烫。原因是_______。
(3)浓硫酸不慎沾在皮肤上,应先用_______,再_______,最后涂上少量的_______。
19.称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.58g,加入80.0g质量分数为5.00%的NaOH溶液,充分反应后生成NH30.0800mol。
(1)NaOH的物质的量为___。
(2)该混合样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为___。
20.将32.64g铜粉与140 mL 一定量浓硝酸恰好完全反应,铜完全溶解,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2 L。(反应中只产生NO或NO2 )请回答:
(1)NO的物质的量为___________mol
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入v mL a mol/L的 NaOH 溶液,恰好使溶液中的 Cu2+ 全部沉淀,则原硝酸的浓度为_____________。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在溶液中完全转化为NaNO3,至少需要加入30%的双氧水的质量是___g
21.化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。(已知:浓硫酸沸点338°C,酒精灯外焰温度400-500°C)
(1)浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是_______。
(2)试剂a是饱和NaHSO3溶液,目的是为了除去SO2中混有的_______杂质。
(3)①白色沉淀B为Ag2SO3,写出生成Ag2SO3的离子方程式_______。(反应a)
②无色溶液A放置一段时间后,生成含Ag的灰黑色粉末,写出反应的离子方程式_______。(反应b)按照氧化还原思想分析,产物中应该含有SO,实验证明所需试剂为_______。
③根据以上描述,判断反应速率:反应a_______反应b(填><或=)
22.某同学设计如图装置,探究非金属性质变化规律.
(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,呈白色.现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂并用如图装置证明N、C、Si的非金属性强弱顺序.
①A中试剂为________;B中试剂为__________________.
②C中反应的离子方程式为________.
③该实验方案中明显不合理之处是________.
(2)利用上图装置证明氯气的氧化性强于碘单质的氧化性.
①A 中装浓盐酸,B 中装入高锰酸钾粉末,C 中试剂为______________;.
a.碘水 b.碘化钾溶液 c.碘的四氯化碳溶液 d.碘酸钾溶液
②C 中反应的离子方程式为________.
③该实验装置有明显不足,改进的方法是________.
(3)如果C 中装氢硫酸(H2S 溶液),A 中装浓盐酸,B 中装高锰酸钾粉末,反应开始后观察到的现象是 C 中产生淡黄色沉淀,C 中反应的化学方程式_________________,该实验________;(填“能”或“不能”)证明氯的非金属性比硫强。
23.化合物X是一种蓝黑色(有时是粉红色)的固体,是一种由趋磁细菌制造的生物矿。某研究小组按如下流程探究该固体的组成:
请回答:
(1)已知化合物X中只含两种元素,则X中含有的元素是_____。
(2)请写出E反应生成F的化学方程式:_______________。
(3)化合物X与盐酸反应,反应后得到浅绿色溶液,同时生成一种浅黄色不溶物和一种臭鸡蛋气味气体,请写出该反应的离子方程式:_____________________。
【参考答案】
一、单选题
1.A
解析:A.不燃烧也不支持燃烧,可用作防火材料,故选A;
B.石墨具有导电性,可制作电极;石墨质软,在纸上划过能留下黑色痕迹,可用于制铅笔芯,故不选B;
C.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥,故不选C;
D.明矾溶液中铝离子水解为氢氧化铝胶体,吸附水中杂质,所以明矾溶液可用于净水,故不选D;
选A。
2.B
解析:A.饱和石灰水的浓度比较小,工业上将氯气通入石灰乳中来制备漂白粉,A错误;
B.高温下焦炭与二氧化硅反应来制取粗硅,发生反应,B正确;
C.钠与四氯化钛溶液反应时,钠会先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与四氯化钛反应生成氢氧化钛,得不到金属钛,工业上可将钠与熔融四氯化钛反应来制取钛,C错误;
D.吸收塔中SO3如果用水吸收,发生反应:SO3+H2O=H2SO4,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成,阻隔在三氧化硫和水之间,阻碍水对三氧化硫的吸收,而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾,同时三氧化硫易溶于浓硫酸,所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液,D错误;
故选B。
3.A
解析:①碳酸钠溶液呈碱性,与光滑的玻璃不容易反应,但与磨口玻璃中裸露的二氧化硅反应,生成硅酸钠,容易把磨口玻璃塞和玻璃瓶粘结在一起而不易打开,故可选;
②玻璃中二氧化硅和氢氟酸反应,所以氢氟酸不能盛放在玻璃瓶中,故不选;
③玻璃中二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠属于矿物胶,容易把磨口玻璃塞和玻璃瓶粘结在一起而不易打开,故可选;
④氯化钠是强酸强碱盐,水溶液呈中性,氯化钠溶液和二氧化硅不反应,所以氯化钠溶液可以盛放在磨口玻璃塞的玻璃瓶中,故不选;
故①③可选,故选A。
4.D
解析:A. 硅是半导体,高纯硅可用来制作芯片和硅太阳能电池,故A正确;
B. 二氧化硅具有良好的光学性能等,故可用来生产光导纤维,二氧化硅还是生产玻璃的原料之一,故B正确;
C. 新型陶瓷氮化硅()熔沸点高,可用作耐高温结构材料,故C正确;
D.富勒烯、石墨烯都是碳单质,不是有机化合物,故D错误;
故选D。
5.B
解析:A.浓硝酸见光易分解,则通常保存在棕色试剂瓶中,A正确;
B.取用金属钠时用镊子夹取,钠性质活泼,可以和空气中多种成分反应,剩余钠块需放回原试剂瓶,B错误;
C.硫酸亚铁易被氧化,保存FeSO4溶液加入少量铁粉并密封,C正确;
D.稀硫酸、酸性高锰酸钾浓溶液具有强的腐蚀性,沾到皮肤上会腐蚀人的皮肤,因此不慎沾上应立即用大量清水冲洗,D正确;
故选B。
6.A
解析:A. 过氧化钠在反应中作氧化剂,具有强氧化性;
B. SCN-与Fe3+反应生成血红色物质;
C. 二氧化氮可以和水反应生成硝酸和NO;
D. 明矾与水反应生成Al(OH)3胶体,可用于净水。
A. 过氧化钠在反应中作氧化剂,具有强氧化性,可用作漂白剂,A项正确;
B. SCN-与Fe3+反应生成血红色物质,该物质不是沉淀, B项错误;
C. 二氧化氮可以和水反应生成硝酸和NO,因此不能用排水法收集,C项错误;
D. 明矾与水反应生成Al(OH)3胶体,可用于净水,不能杀菌消毒,D项错误;
答案选A。
7.D
解析:A.该反应中,NO生成为N2,N元素化合价降低,则NO是氧化剂,N2是还原产物,故A错误;
B.在空气中,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,故B错误;
C.有毒的气体对环境有污染,CO、NO都是有毒物质,所以汽车尾气的主要污染成分是CO和NO,无N2,故C错误;
D.该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是CO2、N2,反应条件是催化剂,所以该反应方程式,故D正确;
故选:D。
8.A
解析:A.浓硝酸见光会分解,故应保存在棕色试剂瓶中,故A正确;
B.氨气分子易液化,说明沸点低,推测氨气分子只存在氮氢共价键,故B不正确;
C.液氨是氨气的液态形式,是纯净物,故C不正确;
D.浓硝酸具有强氧化性和金属反应生成氮的氧化物,不会产生氢气,故D不正确;
故选答案A。
9.B
解析:A.稀HNO3(aq)与Cu反应,生成Cu(NO3)2、NO(g)等,A不正确;
B.NO(g)与CO在催化剂、高温条件下发生反应,生成N2(g)和CO2,B正确;
C.N2(g)与O2在放电条件下反应,只能生成NO(g),C不正确;
D.NH3(g)与SO2在水溶液中发生反应,生成(NH4)2SO3(aq),D不正确;
故选B。
10.C
解析:以空气中二氧化硫的含量为依据表示该地区的空气污染指数,故选C。
11.B
解析:A.酸性高锰酸钾能将二氧化硫在水溶液中氧化成硫酸,自身还原为无色的二价锰离子,是酸性高锰酸钾的氧化性的体现,这里体现的是二氧化硫的还原性,A错误;
B.使品红溶液褪色是特征反应,化合生成不稳定的化合物加热后又恢复为原来的红色,体现了二氧化硫的漂白性,B正确;
C.二氧化硫为酸性氧化物,能跟氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,但无明显现象,C错误;
D.二氧化硫能与溴水反应生成HBr和硫酸,体现SO2的还原性,D错误;
答案选B。
12.C
解析:A.大试管中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和SO2,反应方程式:,故A正确;
B.SO2结合品红的有色物质生成无色,使品红试纸褪色,表现出SO2的漂白性,故B正确;
C.SO2溶于水生成亚硫酸具有酸性,使湿润的蓝色石蕊试纸变红,由于SO2不能漂白石蕊试纸,则试纸一直为红色,故C错误;
D.SO2为酸性气体,与NaOH反应被吸收,球形干燥管的作用是防止倒吸,故D正确;
故选:C。
13.C
解析:向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2,有白色沉淀生成,过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时,无明显现象,发生反应:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,由于SO2过量,溶液中无Fe3+;又SO+Ba2+=BaSO4↓,且BaSO3在酸性环境中不能生成,所以白色沉淀为BaSO4。
答案选C。
14.D
解析:A.由分析可知,用硫酸亚铁溶液除去烟气中二氧化硫的总反应为亚铁离子做催化剂的条件下,二氧化硫与氧气和水反应生成硫酸,二氧化硫最终转化为硫酸根离子,故A正确;
B.由分析可知,过程I发生的反应为氧气与二氧化硫和溶液中的亚铁离子反应生成硫酸根离子离子和铁离子,反应中氧元素的化合价降低被还原,是反应的氧化剂,故B正确;
C.由分析可知,过程II发生的反应溶液中生成的铁离子与二氧化硫反应生成亚铁离子、硫酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为,故C正确;
D.由分析可知,用硫酸亚铁溶液除去烟气中二氧化硫的总反应为亚铁离子做催化剂的条件下,二氧化硫与氧气和水反应生成硫酸,则硫酸亚铁溶液吸收二氧化硫后,所得的溶液呈酸性,故D错误;
故选D。
15.A
解析:Z元素焰色反应为黄色,则Z为Na;Z与W、W与Q的原子序数之差均为3,则W为Si,Q为Cl;X与W处于同一主族,则X为C;五种元素原子的最外层电子数之和为21,则Y为N。
A.硅和NaOH溶液发生的不是置换反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,故A错误;
B.自然界中Si的储量丰富,在地壳中含量仅次于氧。高纯度的Si的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,是将太阳能转化为电能的材料,故B正确;
C.Cl的正化合价有+1、+3、+4、+5、+7等,能形成多种氧化物,其+4价的氧化物ClO2具有强氧化性,可用作自来水消毒剂,故C正确;
D.C形成的单质金刚石和Si形成的晶体硅都是原子晶体(共价晶体),原子间都以共价键结合,熔化时都会破坏共价键,熔点和硬度都很大。但由于C-C的键长小于Si-Si的键长,C-C的键能大于Si-Si的键能,所以金刚石的熔点和硬度都大于晶体硅,故D正确;
故选A。
二、填空题
16. 稀盐酸或稀硫酸 水 灼热的铜网 氯水 饱和NaHCO3溶液
解析:分析:(1)硅酸盐用氧化物形式表示时,先写金属氧化物,再写非金属氧化物,最后写水;
(2)除去杂质时使用的除杂试剂只与杂质反应,不能与被提纯的物质发生反应,据此分析解答。
(1)根据硅酸盐的氧化物表示形式遵循的原则,结合质量守恒定律可知的氧化物表示形式为;
(2)①Al2O3与稀HCl或稀硫酸反应产生可溶性物质,而SiO2不能反应仍然是固体,然后过滤,就可以得到纯净的SiO2,因此除杂试剂是稀盐酸或稀硫酸;
②将混合气体通入水中,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,可见除杂试剂是H2O;
③将混合气体通过灼热的Cu网,发生反应:2Cu+O22CuO,杂质O2变为固体CuO而得到除去,因此除杂试剂是灼热的铜网;
④FeCl2具有还原性,与氯水会发生氧化还原反应变为FeCl3,故除杂试剂是氯水;
⑤由于酸性:H2SO3>H2CO3,将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中,发生反应:NaHCO3+SO2= NaHSO3+CO2,达到除杂净化的目的,同时产生了需要的物质,故除杂试剂是饱和NaHCO3溶液。
17.(1)
(2)
(3)NH3+H2ONH3 H2O NH +OH-
(4)取少量试液,滴加氢氧化钠溶液微热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,如果变蓝,则证明试液中含有按离子
解析: (1)工业合成氨属于人工固氮, N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应产生NH3,该反应为可逆反应,故工业上制取氨气的化学反应方程式为。
(2)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,故氮循环①中的化学方程式为。
(3)循环②中溶于水呈碱性的原因是:氨气极易溶于水形成氨水溶液显碱性,方程式为:NH3+H2ONH3 H2O NH +OH-。
(4)铵盐和强碱溶液共热产生氨气,,故的检验方法为:取少量试液,滴加氢氧化钠溶液微热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,如果变蓝,则证明试液中含有按离子。
18.(1)H2S、HI、NH3
(2)浓硫酸具有吸水性和脱水性,并且在这个过程中放出大量的热
(3) 干布轻轻拭去 用大量水冲洗 碳酸氢钠溶液
解析:(1)浓硫酸具有强氧化性,能和还原性物质H2S、HI反应不能干燥;浓硫酸能和碱性物质氨气反应不能干燥;故选H2S、HI、NH3;
(2)浓硫酸具有强烈的脱水性而是蔗糖变黑,同时浓硫酸具有吸水性,这两个过程都会放出热量,故周围的蔗糖逐渐变黑,同时烧杯外壁很烫;
(3)浓硫酸不慎沾在皮肤上,应先用干布轻轻拭去,再用大量水冲洗,最后涂上少量弱碱性的碳酸氢钠溶液。
19.1mol 2:1
解析:(1)NaOH的物质的量为(80g×5%)/40g/mol=0.1mol,故答案为0.1mol;
(2)(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品中加入NaOH溶液,NH4HSO4电离出的氢离子优先反应,根据NH4+ OH 可知与氢离子反应消耗NaOH的物质的量为:0.1mol 0.08mol=0.02mol,则NH4HSO4的物质的量为0.02mol,所以(NH4)2SO4的质量为:7.58g 115g/mol×0.02mol=5.28g,其物质的量为:5.28g/132g/mol=0.04mol,则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比=0.04mol:0.02mol=2:1,故答案为2:1。
20.26 mol/L 57.8
解析:(1)32.64g铜粉的物质的量为=0.51mol,与浓硝酸反应时全部转化为Cu2+,转移1.02mol电子,硝酸被还原后生成NO和NO2,设NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y,则根据电子守恒可得3x+y=1.02mol,NO和NO2标况下体积共11.2L,即0.5mol,则有x+y=0.5mol,联立可得x=0.26mol,y=0.24mol;
(2)硝酸与铜反应后,N原子的去向为:溶液中的NO、NO和NO2,加入NaOH恰好使Cu2+完全沉淀时溶液中的溶质为NaNO3,所以n(NO)=mol,n(NO+NO2)=0.5mol,则根据氮原子守恒可知n(HNO3)=n(NO)+ n(NO+NO2)=(+0.5)mol,溶液体积为140mL,所以浓度为mol/L;
(3)H2O2具有强氧化性,可以将NO和NO2氧化为NO,自身被还原成H2O,根据化合价的变化可知1molH2O2被还原时转移2mol电子,则转移1.02mol电子时,消耗0.51molH2O2,所需的30%的双氧水的质量为=57.8g。
21.(1)
(2)硫酸酸雾
(3) 2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+ 2Ag++SO2+2H2O=2Ag↓+SO+4H+ 稀盐酸、氯化钡溶液 >
解析:浓H2SO4与Cu加热反应生成硫酸铜和水和二氧化硫气体,二氧化硫通过饱和NaHSO3溶液除杂净化,通入硝酸银溶液中反应进行实验,尾气需要处理减少污染。
(1)浓H2SO4与Cu加热反应生成硫酸铜和水和二氧化硫气体,;
(2)已知:浓硫酸沸点338°C,酒精灯外焰温度400-500°C,故得到二氧化硫气体中含有硫酸酸雾,试剂a是饱和NaHSO3溶液,目的是为了除去SO2中混有的硫酸酸雾并减少二氧化硫在水中的溶解,减少二氧化硫损耗;
(3)①白色沉淀B为Ag2SO3,则反应为二氧化硫和银离子生成Ag2SO3沉淀,离子方程式2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+;
②无色溶液A放置一段时间后,生成含Ag的灰黑色粉末,银元素化合价降低,根据电子守恒可知,硫元素化合价会升高生成硫酸根离子,反应的离子方程式2Ag++SO2+2H2O=2Ag↓+SO+4H+;
硫酸根离子和钡离子会生成不溶于酸的白色沉淀,实验证明所需试剂为稀盐酸和氯化钡溶液,取待测液滴加过量稀盐酸,无白色沉淀(如果有白色沉淀,则静置再取上层清液),滴加氯化钡生成白色沉淀说明存在硫酸根离子;
③根据以上描述,反应开始生成Ag2SO3沉淀,一段时间后生成银单质,故反应速率:反应a>反应b。
22. 硝酸 碳酸钙 CO2+SiO32﹣+H2O=H2SiO3↓+CO32﹣ 硝酸易挥发,硝酸进入 C 中与硅酸钠反应生成硅酸 b 2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣ 增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置 Cl2+H2S═S↓+2HCl 能
【分析】(1)根据强酸制弱酸的规律结合硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用题中装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3;
(2)利用题中装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性,C中发生的是氯气和碘离子的反应,生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝;生成的氯气有毒需要尾气吸收处理;
(3)A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾反应生成氯气具有氧化性,通入氢硫酸溶液,反应开始后观察到的现象是C中产生淡黄色沉淀,说明氯气氧化硫化氢为硫单质;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,进而判断非金属性。
解析:(1)①现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用题中装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3,根据强酸制弱酸可知,A中试剂是硝酸、B中物质是碳酸钙;
②硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀,装置C中离子反应是:CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-;
③硝酸易挥发,硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸,所以不能确定C中反应物是二氧化碳还是硝酸,故该实验方案中明显不合理之处是:硝酸易挥发,硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸;
(2)①利用题中装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性,C中发生的是氯气和碘离子的反应,生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,所以C中加入碘化钾溶液;
② C中发生的是氯气和碘离子的反应,离子方程式为:2I-+Cl2═I2+2Cl-;
③生成的氯气有毒,需要尾气吸收处理,该实验装置的明显不足是没有尾气处理装置,改进的方法是在C后增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置;
(3)如果C中装氢硫酸(H2S溶液),A 中装浓盐酸,B中装高锰酸钾粉末,反应开始后观察到的现象是C中产生淡黄色沉淀,C中反应的化学方程式为:Cl2+H2S═S↓+2HCl,说明氯气氧化硫化氢为硫单质,在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,因此能判断氯的非金属性比硫强。
23. Fe、S H2SO3+H2O2H2SO4+H2O Fe3S4+6H+3Fe2++S↓+3H2S↑
【分析】溶液B中加入KSCN溶液得血红色溶液C,说明溶液B中含有Fe3+,红棕色固体A加入盐酸得溶液B,则A为Fe2O3,刺激性气味气体D与水反应得无色酸性溶液E,加入H2O2得无色溶液F且酸性增强,说明D为SO2,E为H2SO3溶液,F为H2SO4溶液,化合物X在足量的空气中煅烧得Fe2O3和SO2,已知化合物X中只含两种元素,则化合物X中含有Fe和S元素,n(Fe2O3)=7.2g÷160g/mol=0.045mol,则n(Fe)=2×0.045mol=0.09mol,所以8.88g化合物X中n(S)=(8.88g-0.09mol×56g/mol)÷32g/mol=0.12mol,n(Fe): n(S)=0.09mol:0.12mol=3:4,则X的化学式为Fe3S4。
解析:(1). 根据上述分析可知,X中含有的元素为Fe和S,故答案为Fe、S;
(2). H2SO3和H2O2发生氧化还原反应生成H2SO4和H2O,反应方程式为:H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O,故答案为H2SO3+H2O2=H2SO4+H2O;
(3). 化合物Fe3S4与盐酸反应,反应后得到浅绿色溶液,同时生成一种浅黄色不溶物和一种臭鸡蛋气味气体,说明反应产物为Fe2+、S和H2S,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为:Fe3S4+6H+=3Fe2++S↓+3H2S↑,故答案为Fe3S4+6H+=3Fe2++S↓+3H2S↑。